集成电路与相关装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种集成电路与相关装置，更明确地，关于一种集成电路与装置机械性的接口是标准USB(通用串行总线)连接器但电性信令不同于USB规格。
【背景技术】
[0002]当越来越多不同尺寸，功能与制造商的电子装置普及于现代信息社会，它们需要标准化的连接机制互联彼此以交互作用及/或协同运作。最常用的连接标准之一是USB (通用串行总线)规格定义的USB标准，由USB实施者论坛公司开发与维护。
[0003]连接标准的实施是通过机械连接器与电性信令。机械连接器定义插头与插座的尺寸。电性信令定义一般的互联方案，例如设备(外围装置)连接至主机(中央装置)并与其通信的方式，包括互联的拓朴(如星状拓扑即/或菊花链)，涉及的通信层级，达成信息交换的通信层级间关系与互动，以及互联成员的角色(如主机，集线器即/或设备)。
[0004]例如，关于机械连接器，USB 3.0规格定义了下列连接器:USB 3.0标准-A插头与插座，USB 3.0标准-B插头与插座，USB 3.0充电-B插头与插座，USB 3.0微型-B插头与插座，USB 3.0微型-A插头与USB 3.0微型-AB插座，等等。关于电性信令，USB 3.0 (与3.1)规格在USB 2.X规格所定义的低速，全速与高速互联之外还定义了超速互联。USB超速互联架构包括通信层级如物理层，链接层与协议层；强健性与功率管理的机制；成员如外围设备，集线器与主机；以及数据流模型。
[0005]虽然标准化的机械连接器有利于产品设计并降低制造不同电子装置的成本和付出，同一标准的电性信令却很难满足不同电子装置的各种需求。例如，USB超速互联的5.0GHz会导致EMI (电磁干扰)而劣化依赖无线连接的功能。
【发明内容】
[0006]因此，本发明为了去除USB连接器与USB信令间不必要的绑定；虽采用USB连接器，但不一定要依循USB信令(互联方案)。
[0007]本发明的一个目的是提供一集成电路，包括信令电路以信号进行信令(如传送及/或接收信号)，以及接口耦接该信令电路以在USB连接器与信令电路间接续该信号；其中该信号之一频率低于无线频带的频率。例如，该无线频带可为ISM(工业，科学与医药)频带；及/或，该无线频带可以配置为无线定位，卫星定位，WiFi及/或移动通信的频带，如LTE (长期演进)。在一实施例中，该接口安排在该USB连接器的一数目(如两个)超速接脚与信令电路间接续信号(如差动信号其包括两互补信号)。
[0008]本发明的另一目的是提供集成电路包括信令电路在规范信号连接与通信方式的预设互联方案下进行信令，以及接口以在USB连接器与信令电路之间接续信号；其中预设互联方案不兼容于USB规格(如目前已知的USB 3.0及/或3.1规格)定义的USB互联(如USB超速互联)。例如，信令电路可采用PCIe (外围组件快捷互联)1.X的互联方案，其使用2.5GHz的频率以进行信令，而非USB超速互联的5GHz。PCIe标准由PCI_SIG(PCI特殊利益群体)所开发与维护。
[0009]本发明的另一目的是提供集成电路包括信令电路以可程序频率进行信令，以及一接口以将信令电路接口至USB连接器；其中信令电路更安排为程序信令用的可程序频率，以使可程序频率不同于USB互联的一频率，如USB超速互联的一频率。例如，可程序频率可被程序为避开无线频带。可程序频率的程序可以是由多个默认频率中选出。
[0010]本发明的另一目的是提供一电子装置包含USB连接器与信令电路以经由该USB连接器进行信令，其中信令电路进行信令的方式不同于USB规格所定义的。例如，信令电路可(被程序)以一不同于USB规格使用的频率进行信令。
[0011]本发明的多个目的，特征与优点将会显而易知，藉由阅读下列本发明实施例的详细描述并连同伴随之图示。然而，此处所用的图示用于描述的目的而不应被视为限制。
【附图说明】
[0012]前述的本发明目的与优点将会对一般技术人士更显而易知，在检视下列的详细描述与伴随图示之后，其中:
[0013]图1绘示由USB 3.0的信令所造成的干扰。
[0014]图2绘示的是依据本发明一实施例的集成电路与相关装置。
[0015]图3绘示的是依据本发明一实施例的USB连接器的接脚用途。
[0016]图4与图5绘示的是图2所示连接器的实施例。
【具体实施方式】
[0017]请参考图1示意USB超速互联信令所导致的EMI。图1中，两装置10a与10b由两搭配的USB连接器11a与lib (如插座与插头)所连接，以依循USB 3.0规格建立标准的USB超速互联。例如，装置10a与10b可分别为计算机主机与外接硬盘。图1的曲线12代表超速互联的信令频谱，其可被模型化为谷值间距为5GHz的sine函数，因为超速互联传输数据的速度为5Gbps (千兆位每秒)。注意频谱在跨越2.4GHz处仍维持了相当的幅度，并因此泄漏为电磁波而干扰2.4GHz的RF(调频)频带，而其已被广泛用于许多短程无线连接，例如蓝牙，IEEE 802.11无线局域网络，传感器网络与WiFi (由W1-Fi联盟开发与维持)，等等。
[0018]图1中的曲线14示意的是超速互联不存时在装置10a与10b附近的RF背景噪声功率，曲线16示意的则是超速互联被建立且激活时的RF背景噪声功率。比较曲线14与16，可发现USB超速互联的信令会在2.4与2.5GHz的间的频带严重增加噪声(干扰)，进而降低周遭无线连接的质量。例如，当装置10a与10b经由USB连接器11a与lib而以USB超速互联信令交换数据时，装置10a可能也需要对第三装置(未图标)的无线连接；然而，USB超速互联的信令会干扰此无线连接并危害其信号质量，使装置10a无法达成预期的功能。
[0019]请参考图2绘示依据本发明一实施例的装置20。装置20，例如消费电子产品如移动电话，平板计算机，手持计算机，可携计算机或笔记本电脑，包括有集成电路22与符合USB机械规格的连接器36a，使具有另一相符USB连接器36b的另一装置40可被附接至装置20，且装置20与40可交换(发出及/或接收)信息如封包，命令，指令，讯息，数据，音频/视讯串流等以协同运作。
[0020]虽然装置20与40经由USB规格的机械连接器36a与36b而连接，经由连接器36a与36b的电性信令被安排成不依循USB规格，以避免标准USB互联的缺点，像是USB超速互联导致的EMI。亦即，装置20与40的互联遵循的是定制化的互联方案而不同于USB规格所定义的互联方案，如USB 3.0规格定义的超速互联或后续USB规格(如USB 3.1规格)所定义的更先进互联。
[0021]在装置20中，集成电路22，如晶粒，芯片，CPU(中央处理单元)，S0C (芯上系统)，控制器，应用处理器或基带处理器，包括有核心电路24，信令电路30与接口 28。信令电路30耦接于核心电路24与接口 28之间。接口 28耦接至连接器36a以将信令电路30接口至连接器36a。核心电路24主控集成电路22的运作，并通过信令电路30与接口 28而桥接至连接器36a。例如，信令电路30可以是PHY(物理层)电路而包括信号接收及/或传送的电路。接口 28可包括内部节点(接点)耦接至信令电路30，以及ESD (静电放电)保护电路与外接I/O(输入及/或输出)接垫(未图示)耦接至连接器36a，使接口 28可在信令电路30与连接器36a之间接续信号。
[0022]在装置20与40间，若装置20的核心电路24需要发出信息至装置40，信令电路30会因应信息而以信号S0进行信令，接口 28会将信号S0接续为信号S1至连接器36a ;经由连接器36b，装置40便可接收到装置20的信息。若装置20的核心电路24需要由装置40接收信息，一个由装置40发送至连接器36a的信号S1会由界面28接续以在信令电路30中引发信号S0的信令；据此，核心电路24便能获得装置40的信息。
[0023]因为装置20与40依循客制化互联方案而不同于标准USB互联(如超速互联)，信令电路30的信令被安排成不同于标准USB物理层的信令。一实施例中，信令电路30被安排成在进行信令时用一频率fd而低于USB3.0规格下超速互联的5.0GHzo频率fd反映在装置20与40间的数据传输率，并可由时钟电路34供应，如时钟产生器，DLL(延迟锁定回路)，PLL (相位锁定回路)及/或SSCG (分散频谱时钟产生器)，包括于信令电路30中。借着以较低频率进行信令，对周遭无线连接的EMI可被有效地压制或避免。例如，信令电路30可被安排成采用PCIe